ISSN: 2179-1732 - Coordenadoria de Educação Aberta ea ...

2.12. Prática 12:
PREPARAÇÃO DE TETRAOXOMANGANATO(VI) DE POTÁSSIO
2.12.1. Introdução
Outra classe importante de transições eletrônicas são as transições de transferência
de carga. Elas podem ser classificadas como metal-ligante, quando os ligantes possuem orbitais
vazios adequados para receberem elétrons de orbitais do metal; ou como ligante-metal,
quando o metal possui orbitais vazios adequados para receberem elétrons do ligante.
Uma evidência de que as transições de transferência de carga são importantes é
a intensa cor violeta do ânion tetraoxomanganato(VII) (permanganato). Note que o íon
manganês(VII) não possui elétrons em orbitais d no estado fundamental. Portanto, sua cor
não pode ser explicada pelas transições d-d. Ela se deve a transições de transferência de
carga do ligante para o metal. A análise deste tipo de transição pode ser feita utilizando-se a
teoria do campo cristalino ou a teoria de orbitais moleculares (TOM).
Segundo a TOM, ao se formar uma espécie contendo ligações covalentes, os elétrons
passam a ocupar orbitais moleculares, obtidos de combinações lineares das funções de onda
de orbitais de átomos diferentes. O número de orbitais moleculares é sempre igual ao número
de orbitais atômicos envolvidos.
A combinação de orbitais pode ser feita entre todos os orbitais dos átomos envolvidos.
Na prática costuma-se analisar apenas os orbitais formados pela combinação dos orbitais
atômicos de valência (ou de níveis energéticos próximos ao dos orbitais atômicos de valência).
A combinação entre os orbitais atômicos só é relevante quando eles possuem simetrias
adequadas e energias aproximadas.
Para que a nova espécie seja estável é necessário que sejam formados orbitais moleculares
com energias menores que as dos orbitais atômicos, de modo que os elétrons ocupem
níveis de energia mais baixos. Veja os exemplos na figura 1. Note que não há vantagem
energética na formação da molécula de hélio, o que explica a inexistência dessa espécie.
Figura 1 – Diagrama de orbitais moleculares para a molécula de hidrogênio (a)
e para a molécula de hélio (b).
Existe uma aparente contradição entre a TCC e a TOM. Enquanto a TCC propõe um
aumento de energia dos orbitais do metal direcionados para os ligantes, a TOM admite a formação
de orbitais moleculares com menores energias (orbitais ligantes) justamente quando
os orbitais do metal e os dos ligantes se superpõem mais eficientemente. É preciso lembrar
que a TCC pressupõe ligações com grande caráter iônico. Já a TOM analisa a formação dos
complexos do ponto de vista de ligações covalentes. Veja mais um exemplo de diagrama de
orbitais moleculares na figura 2.
Práticas de Química Inorgânica – Complexos
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